PKPM磚混結(jié)構(gòu)抗震及其他計(jì)算全攻略

1、PKPM磚混結(jié)構(gòu)抗震及其他計(jì)算全攻略程序適用于12層以下任意平面布置的砌體結(jié)構(gòu)及底框-抗震墻砌體結(jié)構(gòu)的計(jì)算。底框-抗震墻砌體結(jié)構(gòu)層數(shù)為1或2。一、砌體結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算（1）砌體結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算的計(jì)算過(guò)程用底部剪力法計(jì)算各層地震力一一按樓面剛度和墻體側(cè)向剛度分配地震剪力到每個(gè)墻 段一一導(dǎo)算樓面荷載和墻體自重計(jì)算墻體壓應(yīng)力一一按墻體截面的抗震受剪承載力計(jì)算公 式驗(yàn)算個(gè)墻段的受剪承載力。（2）砌體結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算的計(jì)算內(nèi)容驗(yàn)算每一大片墻體的抗震受剪承載力，計(jì)算對(duì)象包括門窗洞口在內(nèi)的大片墻體，求出每 一片墻體在抗震受剪時(shí)考慮壓力影響的沿階梯形截面坡壞的抗震抗剪強(qiáng)度。計(jì)算結(jié)果是抗力 與效應(yīng)的比值。驗(yàn)算各門窗間墻段的

2、抗震受剪承載力，當(dāng)墻段的抗震受剪承載力不滿足時(shí)，將計(jì)算出墻段所需水平配筋的總截面面積。（3）參數(shù)輸入地下室結(jié)構(gòu)嵌固高度（mm） 3層：當(dāng)有地下室或者有半地下室時(shí)，輸入地下室或半地 下室至計(jì)算水平地震力的地平面的高度，該高度值小于房屋3層高度。（當(dāng)輸入的嵌固高度 大于0時(shí)，在計(jì)算基底總地震力時(shí)不計(jì)算地平面以下結(jié)構(gòu)部分的重力荷載代表值，在計(jì)算各 層的地震力和地震剪力時(shí)，結(jié)構(gòu)總高度將減去高高度值）。施工質(zhì)量控制等級(jí)：1，2，3級(jí)對(duì)砌體的強(qiáng)度作相應(yīng)的調(diào)整系數(shù)為1.05，1.00，0.89。砂漿類型：選擇水泥砂漿對(duì)砌體的抗壓強(qiáng)度（*0.9）、抗剪強(qiáng)度（*0.8）。（4）計(jì)算結(jié)果黃色數(shù)據(jù)：是個(gè)大片墻包括門

3、窗洞口的抗震驗(yàn)算結(jié)果，數(shù)值結(jié)果是抗力與荷載效應(yīng)的比 值，標(biāo)注方向與該片墻的軸線垂直。計(jì)算結(jié)果小于一，不滿足抗震強(qiáng)度要求，用紅色顯示。 蘭色數(shù)據(jù)：是個(gè)門窗間墻段的驗(yàn)算結(jié)果。標(biāo)注方向與該墻段平行。不滿足用紅色顯示，旁邊 括號(hào)給出層間豎向截面中所需水平鋼筋的總截面面積（mm*mm）。白色數(shù)據(jù)：為混凝土剪力墻的剪力設(shè)計(jì)值（kn），可以根據(jù)次值對(duì)墻體進(jìn)行配筋。（5）墻體剪力設(shè)計(jì)值計(jì)算結(jié)果各大片墻剪力設(shè)計(jì)值垂直于該墻比標(biāo)注，各墻段平行標(biāo)注，都為白色。二、底框-抗震墻結(jié)構(gòu)的計(jì)算（1）底框-抗震墻結(jié)構(gòu)的計(jì)算過(guò)程和內(nèi)容計(jì)算底框-抗震墻的填充墻和其他各層磚墻的抗震承載力，以及底框結(jié)構(gòu)中的混凝土 剪力墻的剪力設(shè)計(jì)值

4、。在底框的計(jì)算中不考慮框架承擔(dān)的地震作用，即地震作用全部由抗震 墻承擔(dān)。底層的混凝土墻和滿足磚填充墻的磚墻應(yīng)作為受力墻輸入，一般隔墻不輸入。計(jì)算底部各棉框架的側(cè)向地震作用及各棉框架中框架柱有地震傾覆力矩時(shí)產(chǎn)生的附 加軸力。底框-抗震墻的地震剪力要根據(jù)上下層側(cè)移剛度乘以1.2-1.5的增大系數(shù)；然后將地震剪力在框架和抗震墻之間分配，分配時(shí)呼凝土剪力墻的側(cè)移剛度乘以折減系數(shù)0.3,磚填充墻乘以0.2的折減系數(shù)，非抗震墻不再模型中輸入。剪力墻的內(nèi)力和配筋計(jì)算底框-抗震墻結(jié)構(gòu)及半?yún)?shù)的輸入底框-抗震墻結(jié)構(gòu)演算過(guò)程和計(jì)算結(jié)果完成各層抗震驗(yàn)算之后，程序接著算底框-抗震墻的側(cè)向地震作用和附加軸力。(抗震 演

5、算結(jié)果文件為：ZH*.T)框架計(jì)算結(jié)果文件為KJ1.T 在底框框架抗震演算結(jié)果圖中：黃 色數(shù)據(jù)為各棉框架側(cè)向地震力標(biāo)準(zhǔn)值，標(biāo)注方向與框架軸線垂直；蘭色數(shù)據(jù)為各框架柱的附 加軸力標(biāo)準(zhǔn)值，數(shù)字標(biāo)注方向與框架軸線平行；紫色數(shù)據(jù)剪力墻配筋結(jié)果，As為每邊端柱 的縱向配筋面積，Ash剪力墻水平分布筋面積。K90，K0為90度和0度方向上層磚房與底框 -抗震墻的抗側(cè)剛度之比，大于規(guī)范的限制，用紅色表示。底框-抗震墻結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算結(jié)果與PK，TAT，SATWE接口三、砌體結(jié)構(gòu)的受壓計(jì)算墻體受壓計(jì)算原則及過(guò)程以門窗間墻段為計(jì)算單元，當(dāng)墻體中沒有鋼筋混凝土構(gòu)造柱，按無(wú)筋砌體有關(guān)規(guī)范計(jì)算， 有構(gòu)造柱則按組合墻的有關(guān)

6、規(guī)范計(jì)算。長(zhǎng)度小于250mm的墻不做受壓計(jì)算 受壓承載力計(jì)算時(shí)，墻體構(gòu)件按墻段自動(dòng)生成，每個(gè)墻段生成一個(gè)承壓構(gòu)件。墻體的受壓計(jì)算結(jié)果結(jié)果文件ZC*.T數(shù)值為抗力與效應(yīng)之比。墻體軸力計(jì)算結(jié)果結(jié)果文件名ZN*.T ，單位kN/m。軸力設(shè)計(jì)圖中黃色數(shù)據(jù)表示底層各軸個(gè)大片墻每沿米 的軸里設(shè)計(jì)值，標(biāo)注方向與該片墻垂直，蘭色數(shù)據(jù)表示各墻段每沿米軸力設(shè)計(jì)值，標(biāo)注方向 與該墻段平行。四、砌體結(jié)構(gòu)高厚比驗(yàn)算(1)墻體高厚比驗(yàn)算原則及過(guò)程程序把相鄰兩端有墻肢支撐的墻段生成墻高厚比計(jì)算單元。長(zhǎng)度小于1.9米的單元不做 高厚比演算?？紤]構(gòu)造柱共同作用，高厚比乘以構(gòu)造柱提高系數(shù)。(2)高厚比計(jì)算結(jié)果結(jié)果文件名ZG*.T

7、墻體高厚比*修正的容許高厚比，前面的數(shù)字小于后面的滿足要求蘭色顯示，否則紅色顯示，不滿足高厚比要求。五、砌體結(jié)構(gòu)局部受壓計(jì)算軟件中的局部受壓計(jì)算指的是梁端支承處砌體局部受壓。有四種情況，結(jié)果文件為 JBCY*.T。圖中標(biāo)注數(shù)據(jù)(抗力Fa/何載效應(yīng)N0+N1)局部受壓計(jì)算結(jié)果文件節(jié)點(diǎn)編號(hào)：195梁墊類型：無(wú)梁墊梁支承寬度b= 250.;梁高度h= 350.梁端有效支承長(zhǎng)度ao(或墊塊伸入墻內(nèi)長(zhǎng)度ab)=152.8上部荷載產(chǎn)生的平均壓應(yīng)力O o=0.605(N/mm2)局部受壓面積Al=38188.1影響局部抗壓強(qiáng)度的計(jì)算面積Ao= 175200.0梁端支承壓力Nl=55.519(kN)上部荷載產(chǎn)

8、生的軸力No=23.106(kN)上部荷載折減系數(shù)W = 0.000壓應(yīng)力圖形完整系數(shù)n = 0.700砌體局部抗壓強(qiáng)度提高系數(shù)Y = 1.663砌體抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f(N/mm2)=1.50局部受壓荷載效應(yīng)值( No+Nl)= 55.520(kN)局部受壓抗力值(Y n fAl)= 66.680(kN)66.680355.520;驗(yàn)算通過(guò)！斜屋面結(jié)構(gòu)的計(jì)算斜屋面的建模通過(guò)設(shè)置“梁兩端標(biāo)高”或者“改上節(jié)點(diǎn)高”等方式形成屋面斜板。在PMCAD建模時(shí)，屋面斜梁不能直接落在下層柱的柱項(xiàng)，斜梁下應(yīng)輸入100mm高的短柱(如圖1所示，圖略)。短柱通常只傳遞荷載和內(nèi)力，而沒有設(shè)計(jì)意義。當(dāng)采用TAT和SATW

9、E軟件計(jì)算時(shí)，頂部?jī)A斜的剪力墻程序不能計(jì)算，PMSAP可以計(jì)算，但要在“復(fù)雜結(jié)構(gòu)空間建?！睕_將其定義為彈性板6。軟件對(duì)屋面斜板的處理TAT和SATWE軟件只能計(jì)算斜粱，對(duì)斜屋面的剛度不予考慮。PMSAP軟件可以計(jì)算屋面斜板的剛度對(duì)整體結(jié)構(gòu)的影響。斜屋面結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)化模型1：忽略斜屋面剛度對(duì)整體結(jié)構(gòu)的影響，將屋面斜板的荷載導(dǎo)到斜梁上，用TAT或SATWE軟件計(jì)算。簡(jiǎn)化模型2：將斜屋面剛度用斜撐代替，屋面斜板的荷載導(dǎo)到斜梁上，用TAT或SATWE軟件計(jì)算。斜撐的主要目的是為了模擬斜屋面的傳力，其本身的內(nèi)力計(jì)算沒有意義，但在計(jì)算屋面荷載時(shí)，應(yīng)適當(dāng)考慮斜撐自重。真實(shí)模型：考慮斜屋面剛度對(duì)整體結(jié)構(gòu)的影響

10、，用PMSAP軟件計(jì)算。（四）工程實(shí)例工程概況：某工程為框架結(jié)構(gòu)的仿古建筑，共4層，第二層的兩端和第四層的中間部分布 置了較多的斜屋面，該結(jié)構(gòu)斜屋面組成比較復(fù)雜（如圖1所示，圖略），板厚為180mm， 地震設(shè)防烈度為8度，地震基本加速度為0.2g，周期折減系數(shù)0.7，考慮偶然偏心的影響， 并用總剛模型計(jì)算。該結(jié)構(gòu)的三維軸測(cè)圖、首層平面圖和第四層斜梁線框圖如圖1所示（圖 略）。斜屋面結(jié)構(gòu)的計(jì)算為了能夠有效地體現(xiàn)屋面斜板對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的影響，現(xiàn)分別采用三種計(jì)算模型對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算，第一種模型為考慮斜屋面，按真實(shí)模型進(jìn)行計(jì)算；第二種模型為忽略斜屋面，將斜屋面引起的荷載傳遞給斜梁，按簡(jiǎn)化模型1計(jì)算；第三種模

11、型為將斜屋面用斜撐代替，斜屋面引起的荷載傳遞給斜梁，按簡(jiǎn)化模型2計(jì)算。這三種計(jì)算模型中結(jié)構(gòu)周期和位移的計(jì)算如表1所示，某根構(gòu)件的內(nèi)力計(jì)算如表2、表3和表4所示。表1 三種計(jì)算模型中結(jié)構(gòu)周期和位移的計(jì)算周期/真實(shí)模型/簡(jiǎn)化模型1 /簡(jiǎn)化模型2 /T1 / 0.997 （Y）/ 1.119 （Y）/ 1.027 （Y）/T2 / 0.964 （X）/ 1.018 （X）/ 0.981 （X）/T3 / 0.801 （T）/0.891 （T）/ 0.826 （T）/最大層間位移角（X向）/ 1/363 / 1/338 / 1/354 /最大層間位移角（Y向）/ 1/366 / 1/298 / 1/3

12、26 /表2三種模型中梁1的彎矩計(jì)算恒載下真實(shí)模型的彎矩標(biāo)準(zhǔn)值：110（左端）/-77.3（跨中）/ 86.2（右端）恒載下簡(jiǎn)化模型1的彎矩標(biāo)準(zhǔn)值：106.5（左端）/ -77.8（跨中）/ 89.8（右端）恒載下簡(jiǎn)化模型2的彎矩標(biāo)準(zhǔn)值：107.1（左端）/ -77.9（跨中）/ 89.2（右端）X向地震下真實(shí)模型的彎矩標(biāo)準(zhǔn)值：-204（左端）/ -42.7（跨中）/ 199.5（右端）X向地震下簡(jiǎn)化模型1的彎矩標(biāo)準(zhǔn)值：-178.9（左端）/-36.6（跨中）/ 174.5（右端）X向地震下簡(jiǎn)化模型2的彎矩標(biāo)準(zhǔn)值：-202（左端）/ -42.2（跨中）/ 197.8（右端）真實(shí)模型的彎矩設(shè)計(jì)值

13、：-399.5（左端）/ 193.9（跨中）/-366（右端）簡(jiǎn)化模型1的彎矩設(shè)計(jì)值：-403.6（左端）/ 193.2（跨中）/-376（右端）簡(jiǎn)化模型2的彎矩設(shè)計(jì)值：-394（左端）/ 185（跨中）/-367（右端）表3三種模型中梁2的彎矩計(jì)算恒載下真實(shí)模型的彎矩標(biāo)準(zhǔn)值：57.5（左端）/-43.4（跨中）/ 7.2（右端）恒載下簡(jiǎn)化模型1的彎矩標(biāo)準(zhǔn)值：126.9（左端）/-62（跨中）/ 109.7（右端）恒載下簡(jiǎn)化模型2的彎矩標(biāo)準(zhǔn)值：127.1（左端）/ -62.0（跨中）/ 109.5（右端）X向地震下真實(shí)模型的彎矩標(biāo)準(zhǔn)值：-5.2（左端）/-0.5（跨中）/ 8.0（右端）X向地

14、震下簡(jiǎn)化模型1的彎矩標(biāo)準(zhǔn)值：-7.6（左端）/-3.0（跨中）/-1.7（右端）X向地震下簡(jiǎn)化模型2的彎矩標(biāo)準(zhǔn)值：-6.0（左端）/-2.1（跨中）/1.7（右端）真實(shí)模型的彎矩設(shè)計(jì)值：-98（左端）/69.6（跨中）/-95（右端）簡(jiǎn)化模型1的彎矩設(shè)計(jì)值：-155.9（左端）/111.5（跨中）/-135.5（右端）簡(jiǎn)化模型2的彎矩設(shè)計(jì)值：-156（左端）/ 115（跨中）/-135（右端）表4三種模型中柱1的彎矩（My）計(jì)算恒載下真實(shí)模型的彎矩標(biāo)準(zhǔn)值：-9.7（上端）/3.5（下端）恒載下簡(jiǎn)化模型1的彎矩標(biāo)準(zhǔn)值：-10.9（上端）/ 4.7（下端）恒載下簡(jiǎn)化模型2的彎矩標(biāo)準(zhǔn)值：-11.0（

15、上端）/4.7（下端）X向地震下真實(shí)模型的彎矩標(biāo)準(zhǔn)值：-296.8（上端）/ 334.4（下端）X向地震下簡(jiǎn)化模型1的彎矩標(biāo)準(zhǔn)值：-258.7（上端）/ 291.5（下端）X向地震下簡(jiǎn)化模型2的彎矩標(biāo)準(zhǔn)值：-292.8（上端）/ 330.1 （下端）真實(shí)模型的彎矩設(shè)計(jì)值：456.7（上端）/ 528.7（下端）簡(jiǎn)化模型1的彎矩設(shè)計(jì)值：467.7（上端）/ 541.6（下端）簡(jiǎn)化模型2的彎矩設(shè)計(jì)值：423.2（上端）/ 528.4（下端）梁1是一根首層的邊框架梁；梁2是四層與柱1相連的斜梁；柱1是一根框架邊柱，梁1一端與之相連。結(jié)果分析從表1可以看出，屋面斜板對(duì)結(jié)構(gòu)的周期和位移均有一定影響。采用簡(jiǎn)化模型1計(jì)算，由 于忽略了斜屋面的面內(nèi)剛度和面外剛度，計(jì)算結(jié)果偏柔；采用簡(jiǎn)化模型2計(jì)算，由于斜撐起到了一定的樓板剛度的作用，因此其計(jì)算結(jié)果介于簡(jiǎn)化模型1和真實(shí)模型之間；表2和表4主要反映的是屋面斜板對(duì)其他樓層的水平和豎向構(gòu)件內(nèi)力的影響。從中可以看 出，在豎向荷載作用下（如恒載），三種計(jì)算模型算出的